Tytuł artykułu
Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
Wykorzystanie analizy falkowej do oceny stopnia zużycia elementów roboczych ekstruderów spożywczych
Języki publikacji
Abstrakty
The paper presents the evaluation of the wear status of the single-screw extruder working elements on the basis of die pressure and screw load toque load values changes. The changes of this parameters were analyzed as frequency spectrum using the tools of wavelet analysis. In the study plan the hypothesis was formulated that the assessment of extruder elements wear level is possible through observation of the frequency of process parameters changes. Due to the dynamic characteristics of the process in the determination of natural frequencies Morlet wavelet transform was used. Research was carried out for three heights of longitudinal wedges: 4, 2 and 1 mm. During experiment the extruder drive line load and the extruder screw speed were changed. It has been found that based on the observation of changes in resonant frequencies, it is possible to accurately assess the wear degree of friction elements in a single screw extruder. Moreover, it has been noted that the wavelet analysis may be an effective tool for the assessment of the extruder working elements wear level.
W pracy przedstawiono ocenę stanu zużycia elementów roboczych ekstrudera jednoślimakowego na podstawie obserwacji zmian składowych częstotliwościowych widma obciążenia układu napędowego ślimaka ekstrudera i ciśnienia w matrycy przy wykorzystaniu narzędzi analizy falkowej. W planie badań sformułowano hipotezę, że możliwa jest ocena stopnia zużycia elementów roboczych ekstrudera przez obserwację częstotliwości zmian parametrów procesowych. Ze względu na dynamiczne cechy procesu przy wyznaczeniu częstotliwości własnych wykorzystano falkę Morlet’a. Badania przeprowadzono dla trzech wysokości klinów wzdłużnych 4, 2 i 1 mm. Podczas eksperymentu zmieniano obciążenia ekstrudera oraz prędkość obrotową ślimaka. Stwierdzono, że na podstawie obserwacji zmian częstotliwości rezonansowych można precyzyjnie oszacować stopień zużycia elementów ciernych w ekstruderze jednoślimakowym. Ponadto zaobserwowano, że analiza falkowa może być skutecznym narzędziem oceny stopnia zużycia elementów roboczych ekstrudera.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
560--564
Opis fizyczny
Bibliogr. 15 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
- Department of Production Management and Engineering Warsaw University of Life Sciences ul. Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland
autor
- Department of Production Management and Engineering Warsaw University of Life Sciences ul. Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland
autor
- Institute of Biosystems Engineering Poznań University of Life Sciences ul. Wojska Polskiego 50, 60-627 Poznań, Poland
Bibliografia
- 1. Abu-Zahra N, Seth A. In-process density control of extruded foam PVC using wavelet packet analysis of ultrasound waves. Mechatronics 2002; 12(9), 1083-1095, https://doi.org/10.1016/S0957-4158(02)00016-8.
- 2. Balazs P, Bayer D, Jaillet F, Søndergaard P. The pole behavior of the phase derivative of the short-time Fourier transform. Applied and Computational Harmonic Analysis 2016; 40(3): 610-621, https://doi.org/10.1016/j.acha.2015.10.001.
- 3. Bouzaza D, Arhaliass A, Bouvier J M. Die design and dough expansion in low moisture extrusion-cooking process. Journal of Food Engineering 1996; 29(2): 139-152, https://doi.org/10.1016/0260-8774(95)00076-3.
- 4. Burdzik R. Implementation of multidimensional identification of signal characteristics in the analysis of vibration properties of an automotive vehicle's floor panel. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2014; 16 (3): 458–464.
- 5. Cremer D R, Kaletunç G. Fourier transform infrared microspectroscopic study of the chemical microstructure of corn and oat flour-based extrudates. Carbohydrate Polymers 2003; 52(1): 53-65, https://doi.org/10.1016/S0144-8617(02)00266-7.
- 6. Ding Y, He W, Chen B, Zi Y, Selesnick I. W. Detection of faults in rotating machinery using periodic time-frequency sparsity. Journal of Sound and Vibration 2016; 382: 357-378, https://doi.org/10.1016/j.jsv.2016.07.004.
- 7. Ekielski A, Majewski Z. Effect of dimension of selected elements of the single screw extruder on energy consumption in the maize grit extrusion process. Materiały IX Międz. Kongr. Mech. I Energii w Roln. 2005: 27-29.
- 8. Ekielski A, Osiak J. Wpływ stopnia zużycia elementów ekstrudera na wybrane parametry ekstruzji. Inżynieria Rolnicza 2003; 7(49): 39-46.
- 9. Gabor D. Theory of communication, Journal IEE 1947; Vol.93: 429-457, https://doi.org/10.1049/ji-1.1947.0015.
- 10. Janssen L P B M, Moscicki L, Mitrus M. Energy aspects in food extrusion-cooking. International Agrophysics 2002; 16(3): 191-196.
- 11. Kaito A, Kyotani M, Nakayama K. Applications of fourier transform infrared microspectroscopy to the analysis of microscopic orientation in liquid crystalline polymer sheets. Polymer 1992; 33(13): 2672-2678, https://doi.org/10.1016/0032-3861(92)90437-2.
- 12. Pérez A A, Drago S R, Carrara C R, De Greef D M, Torres R L, González R J. Extrusion cooking of a maize/soybean mixture: Factors affecting expanded product characteristics and flour dispersion viscosity. Journal of Food Engineering 2008; 87(3): 333-340, https://doi. org/10.1016/j.jfoodeng.2007.12.008.
- 13. Storath M, Demaret L, Massopust P. Signal analysis based on complex wavelet signs. Applied and Computational Harmonic Analysis 2015.
- 14. Thewessen A, Moraru C I, Kokini J L. Effects of fats with different melting points on starch extradite expansion and comparison with microwave expansion. In IFT Annual Meeting Book of Abstracts 2002; 15-19.
- 15. Wrana B, Czado B. Zastosowanie transformaty falkowej do określenia defektów pali. Górnictwo i Geoinżynieria 2010; 34: 647-653.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-9ff7fefc-a879-4525-b94a-d50402510d71
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.